A mechanistic model to account for the Donnan and volume exclusion effects in ultrafiltration/diafiltration process of protein formulations

渗滤 化学 超滤(肾) 赋形剂 色谱法 溶解度 离子强度 生物系统 过程(计算) 水溶液 计算机科学 微滤 生物化学 物理化学 生物 操作系统
作者
Yu Zhao,John F. Moomaw,Nagarajan R. Thyagarajapuram,Steven B. Geng,Colin James Bent,Yu Tang
出处
期刊:Biotechnology Progress [American Chemical Society]
卷期号:37 (2) 被引量:14
标识
DOI:10.1002/btpr.3106
摘要

Abstract Ultrafiltration/diafiltration (UF/DF) is a typical step in protein drug manufacturing process to concentrate and exchange the protein solution into a desired formulation. However, significant offset of pH and composition from the target formulation have been frequently observed after UF/DF, posing challenges to the stability, performance, and consistency of the final drug product. Such shift can often be attributed to the Donnan and volume exclusion effects. In order to predict and compensate for those effects, a mechanistic model is developed based on the protein charge, mass and charge balances, as well as the equilibrium condition across the membrane. The integrated UF/DF model can be used to predict both the dynamic behavior and the final outcome of the process. Examples of the modeling results for the pH and composition variation during the UF/DF operations are presented for two monoclonal antibody proteins. The model predictions are in good agreement with a comprehensive experimental data set that covers different process steps, protein concentrations, solution matrices, and process scales. The results show that significant pH and excipient concentration shifts are more likely to occur for high protein concentration and low ionic strength matrices. As a special example, a self‐buffering protein formulation shows unique pH behavior during DF, which could also be captured with the dynamic model. The capability of the model in predicting the performance of UF/DF process as a function of protein characteristics and formulation conditions makes it a useful tool to improve process understanding and facilitate process development.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
尚影芷发布了新的文献求助10
刚刚
1111完成签到,获得积分10
刚刚
无心的砖家完成签到,获得积分10
1秒前
feiyu完成签到,获得积分10
1秒前
可爱的梦柏完成签到,获得积分10
2秒前
czz完成签到,获得积分10
2秒前
许泰菲完成签到,获得积分10
2秒前
远远完成签到 ,获得积分10
3秒前
5秒前
5秒前
3719left完成签到,获得积分10
6秒前
迎风完成签到,获得积分10
6秒前
忧伤的板凳完成签到,获得积分10
6秒前
爱吃土豆的柯基完成签到,获得积分20
6秒前
灵巧若颜完成签到,获得积分10
8秒前
专一的鸡翅完成签到 ,获得积分10
8秒前
jake发布了新的文献求助10
10秒前
牧星河完成签到,获得积分10
10秒前
乐89完成签到,获得积分10
11秒前
xx完成签到,获得积分10
11秒前
fys131415完成签到 ,获得积分10
12秒前
金海完成签到 ,获得积分10
12秒前
热情的访枫完成签到 ,获得积分10
12秒前
伍六七完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
开心诗珊完成签到,获得积分10
17秒前
斯文败类应助jake采纳,获得10
17秒前
winfan完成签到 ,获得积分10
17秒前
美满的珠完成签到 ,获得积分10
18秒前
无限安荷完成签到,获得积分10
18秒前
zvk完成签到,获得积分10
19秒前
晴天完成签到,获得积分10
19秒前
小包子完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
hanxi完成签到,获得积分10
20秒前
李白完成签到,获得积分10
20秒前
liputao完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
春风十里完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7305470
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8923440
关于积分的说明 18902805
捐赠科研通 6968168
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3212201
关于科研通互助平台的介绍 2381011
邀请新用户注册赠送积分活动 2189581